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为了适应无线通讯技术的飞速发展,微波通讯基板材料需要更优异的性能以满足在微波通讯电子器件中的应用。同时,随着脉冲功率技术的发展,开发在军事、医疗和环境等领域应用广泛的高储能密度和高功率密度的介电电容器显得愈发重要。硼酸盐微晶玻璃具有高的电性能、良好的化学稳定性和成本低廉等优点,在微波通讯领域和储能电容器领域有着广阔的应用前景。本文以Ca O-Zn O-B2O3-P2O5（CZBP）玻璃体系为对象,系统研究了热处理工艺和晶核剂的添加对微晶玻璃析晶行为、烧结特性、相组成、微观结构和微波介电性能的影响。以K2O-Ba O-Sr O-Nb2O5-B2O3-P2O5（KBSNBP）玻璃体系为基础,研究了该系微晶玻璃在储能电容器方面的应用,并对其析晶机制、相组成、微观组织、铁电性能、储能性能和充放电特性展开了系统的研究。主要研究内容如下:1.采用烧结法成功制备了微波介电CZBP微晶玻璃材料。结果表明,随着烧结温度从600 ℃升高到780 ,样品中依次析出Ca2B2O5、Ca Zn2（PO4）2和Zn3（PO4）2三种结晶相。随着烧结温度的升高,微晶玻璃的微观结构逐渐致密,但过高的烧结温度会使样品内部玻璃相增多。样品的介电常数（εr）与品质因数（Q×f）值随烧结温度的升高呈先增后减的趋势。当烧结温度为740 ℃时,样品表现出最优的介电性能:εr=4.32、Q×f=16820 GHz（at 13.44 GHz）、τf=-27 ppm/℃。样品在740 ℃下与银进行共烧表现出良好的化学相容性,说明微晶材料有望应用于LTCC领域。2.研究了添加Ti O2对CZBP微晶玻璃结构和性能的影响。析晶活化能计算结果表明,适量添加Ti O2会降低玻璃的析晶活化能,促进析晶。XRD结果表明,Ti O2的添加不会改变样品物相组成。Avrami指数和SEM的结果表明,添加Ti O2会使微晶玻璃的晶体生长维度从一维向二维转变。当烧结温度为760℃,Ti O2的添加量为0.5wt%时,样品的析晶活化能最低为322 k J/mol,此时微晶玻璃样品的综合性能也达到最佳:εr=4.75,Q×f=23500 GHz,τf=-17 ppm/℃。3.采用熔融-析晶法制备出KBSNBP微晶玻璃材料,并对其组成、结构、介电及储能性能进行了分析。结果表明:微晶玻璃样品析出的主晶相为Ba0.5Sr0.5Nb2O6,随着晶化温度的升高,析出少量具有四方结构的KSr2Nb5O15晶相,且微晶玻璃的微观结构逐渐变得均匀。在晶化温度为750 ℃时获得了最均匀的微观结构。此时微晶玻璃的介电、储能性能达到最优:εr=98,BDS=1487 k V/cm,Es=9.61 J/cm3,η=89%。在外加电场强度为500 k V/cm和负载电阻为100Ω的测试条件下,样品实际的最大放电能量密度达0.4811 J/cm3。4.系统研究了添加Ti O2对KBSNBP体系微晶玻璃结构和性能的影响。结果表明,适量添加Ti O2会降低体系的析晶活化能,但Ti O2的添加不会影响微晶玻璃的物相组成。且Ti O2的添加使玻璃中析出了更细小的晶粒并获得了更均匀致密的结构,提高了材料的击穿强度和介电性能。当Ti O2的添加量为0.5mol%时,样品在500 k V/cm的外加电场下具有最优的综合性能:?r=110,BDS=1408 k V/cm,η=92%。理论储能密度为9.65 J/cm3,所制备的微晶玻璃具有高的功率密度（Pd=86.21 MW/cm3）和实测放电能量密度（Wd=1.0032 J/cm3）和优异的温度稳定性。这说明制备的微晶玻璃材料在高电压电容器和大的脉冲功率系统中有潜在的应用前景。5.初步探索了Ta2O5取代Nb2O5对KBSNBP体系微晶玻璃结构和性能的影响。DSC结果表明,Ta2O5的添加略微提高了玻璃的晶化温度。XRD结果显示,Ta2O5的添加并未使微晶玻璃形成新的晶相。SEM结果表明,Ta2O5的添加细化了晶粒,并使微晶玻璃显微组织变的均匀。随着Ta2O5量的增加,微晶玻璃的介电常数和击穿强度呈先增后减的趋势。当Ta2O5的添加量为4mol%,晶化温度为820 ℃时,材料的综合性能达到最佳:?r=115,BDS=1360 k V/cm,η=92%,实测放电能量密度为1.51 J/cm3,功率密度为389.31 MW/cm3,且微晶玻璃材料有着优异的温度稳定性。这说明该体系微晶玻璃有望用于高功率和脉冲功率系统。